聚亞胺醚酮的合成及其在磺化質子交換膜中的應用.pdf

1、聚醚醚酮是近幾十年才發(fā)展起來的一種新型耐熱高分子材料，作為一種半結晶型熱塑性樹脂，聚醚醚酮表現出良好的機械性能和熱穩(wěn)定性。但聚醚醚酮不溶于除濃硫酸以外的任何有機溶劑，因此聚醚醚酮只能通過熔融加工成型，成型溫度高達380℃。為了解決這一難題，我們通過分子設計的角度，合成了一種新型的耐熱高分子材料，并對這種新材料及其在質子交換膜中的應用進行了初步的研究，主要內容如下:
　　(1)以二溴化芳香酮和二氨基二苯醚為單體，通過鈀催化的C-N交

2、叉偶聯反應，離去一分子的溴化氫實現C-N鍵的偶聯反應，從而制備了新型耐熱高分子材料聚亞胺醚酮。并對聚合物進行了1H-NMR、FT-IR、TG和DSC表征。聚亞胺醚酮的玻璃化轉變溫度在175～217℃之間，表現出良好的耐熱性。
　　(2)首先通過鈀催化C-N交叉偶聯方法，合成二羥基二苯胺，二羥基二苯胺和二氟化芳香酮為單體，在堿性條件下通過親核取代反應制備聚亞胺醚酮。親核取代反應制備的聚亞胺醚酮玻璃化轉變溫度(Tg)處于161～206

3、℃。高于聚醚醚酮類聚合物的Tg，這主要是由于氫鍵的作用。聚亞胺醚酮同時表現出良好的溶解性能，可溶于大多數有機溶劑，具有良好的成膜性能。
　　(3)通過直接磺化法和直接聚合法分別制備了含有磺酸基團的磺化聚亞胺醚酮。直接磺化法，是將已經得到的聚亞胺醚酮聚合物在磺化劑中進行磺化反應;直接聚合法是先得到含有磺酸基團的磺化二氟二苯酮，然后以磺化二氟二苯酮和二羥基二苯胺為單體通過親核取代反應聚合成高分子。并且進行了1 H-NMR、FT-IR、